一种湿法炼锌电积用Pb-Ag-Pr阳极板及其制备方法
| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; |
| 专利有效性 | 实质审查 | 当前状态 | 实质审查 |
| 申请号 | CN202411852054.0 | 申请日 | 2024-12-16 |
| 公开(公告)号 | CN119571132A | 公开(公告)日 | 2025-03-07 |
| 申请人 | 昆明冶金研究院有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 李雨耕; 包崇军; 赵庆虚; 胥培林; 马兴招; 岳有成; 孙彦华; 张永平; 李玉章; 雷华志; 冯炜光; 陈新; 包稚群; 杨筱筱; 刁微之; 谭国寅; 闫森; | 第一发明人 | 李雨耕 |
| 权利人 | 昆明冶金研究院有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 昆明冶金研究院有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：云南省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：云南省昆明市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：云南省昆明市五华区圆通北路86号 | 邮编 | 当前专利权人邮编：650031 |
| 主IPC国际分类 | C22C11/00 | 所有IPC国际分类 | C22C11/00 ; C22C1/03 ; C22F1/12 ; B23P15/00 ; C25C7/02 ; C25C1/16 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 9 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 云南律翔知识产权代理事务所 | 专利代理人 | 谢乔良; |
| 摘要 | 本 发明 公开一种湿法炼锌电积用Pb‑Ag‑Pr 阳极 板及其制备方法，所述的湿法炼锌电积用Pb‑Ag‑Pr阳极板的成分为0.3~1%的Ag、0.05~0.1%的Pr，余量为Pb及不可避免的杂质。制备方法是先将1#铅锭溶化后，升温至640~660℃时，将Pb‑Pr 合金 、Pb‑Ag合金加入到铅液中，待 温度 降至550~570℃时，进行浇铸，经 板面 加工、横梁浇铸和 焊接 得到目标物湿法炼锌电积用Pb‑Ag‑Pr阳极板。本发明应用于湿法炼锌电积过程中，相比传统铅 银 阳极，起到提高阳极板耐蚀性、降低 阴极 锌片含铅的作用。 | ||
| 权利要求 | 1.一种湿法炼锌电积用Pb‑Ag‑Pr阳极板，其特征在于，所述的湿法炼锌电积用Pb‑Ag‑Pr阳极板的成分为0.3 1%的Ag、0.05 0.1%的Pr，余量为Pb及不可避免的杂质。 |
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| 说明书全文 | 一种湿法炼锌电积用Pb‑Ag‑Pr阳极板及其制备方法技术领域背景技术[0002] 湿法冶金具有能耗低、污染小、投资少和生产成本低等技术优势，在冶金领域具有很大的应用规模，尤其是湿法炼锌工业，世界锌产能有85%以上采用湿法炼锌，湿法炼锌主流工艺为锌精矿高温焙烧，浸出，净化，电积等工序。电积工序是湿法炼锌的核心工序之一，原理是以惰性材料作为阳极，铝材作为阴极，通直流电后，电解液中的锌离子接受电子在阴极板上沉积形成金属锌，阳极表面释放电子产生氧气。阳极板耐腐性和催化活性是影响电积过程能耗、阴极锌品质及生产成本的核心性能。目前锌电积工业阳极板主要为铅银二元合金阳极，该阳极具有生产技术稳定、成本低、效率高等技术优势，但该种材质阳极板面强度小、耐蚀性差、阳极析氧电位高等不足，造成锌品质不良、阳极使用寿命短、直流电耗高等问题。随着优质锌精矿的逐步消耗，为持续满足工业需求，多种锌精矿逐步被应用于生产金属锌，部分锌精矿具有氟氯含量高，对阳极板腐蚀速率大等，严重影响阳极板使用寿命及阴极锌品质。因此，开发一种能解决上述技术问题的产品是非常必要的。 发明内容[0003] 本发明的第一目的在于提供一种湿法炼锌电积用Pb‑Ag‑Pr阳极板，第二目的在于提供所述的湿法炼锌电积用Pb‑Ag‑Pr阳极板的制备方法。 [0004] 本发明的第一目的是这样实现的，所述的湿法炼锌电积用Pb‑Ag‑Pr阳极板的成分为0.3 1%的Ag、0.05 0.1%的Pr，余量为Pb及不可避免的杂质。~ ~ [0005] 本发明的第二目的是这样实现的，是先将1#铅锭溶化后，升温至640 660℃时，将~Pb‑Pr合金、Pb‑Ag合金加入到铅液中，待温度降至550 570℃时，进行浇铸，经板面加工、横~ 梁浇铸和焊接得到目标物湿法炼锌电积用Pb‑Ag‑Pr阳极板。 [0006] 所述的Pb‑Pr合金，是将1#铅锭加入中频炉熔化后，升温至820～840℃时，将Pr锭用铝箔包裹后放入钟罩，压入熔化的铅液中，熔化时间5min；继续升温至840～860℃时，停止加热，温度降至580～600℃时，进行浇铸，制备成Pb‑Pr(10%)中间合金。 [0007] 所述的Pb‑Ag合金，是将1#铅锭加入中频炉熔化后，升温至550～570℃时，将Ag锭加入熔化的铅液中，熔化时间10min，停止加热，温度降至500～520℃时进行浇铸，制备成Pb‑Ag(20%)中间合金。 [0008] 所述的毛坯板浇铸，是先将1#铅锭放入中频炉内，待铅熔化后，升温至640～660℃时，将Pb‑Pr合金、Pb‑Ag合金加入铅液中，待温度降至550～570℃时，进行浇铸，其中毛皮板浇铸模具预热至150～170℃。其成分为Pb‑Ag(0.3 1%)‑Pr(0.05 0.1%)，厚度为48～50mm。~ ~ [0011] 所述的焊接，是利用助燃气体O2与可燃气体C2H2将铜铅横梁与板面焊接起来。 [0012] 本发明方法在制作阳极板时添加稀土Pr，Pr在铅合金阳极中可以促进极板表面β型氧化铅膜层生长，并降低氧化膜电阻，提高极板使用过程中的电流效率。本发明应用于湿法炼锌电积过程中，相比传统铅银阳极，起到提高阳极板耐蚀性、降低阴极锌片含铅的作用。附图说明 [0013] 图1为本发明板面加工中剪切、钻孔的详细分布示意图。 具体实施方式[0014] 下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不以任何方式对本发明加以限制，本发明所述的实例仅仅是对本发明的优选试验方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，基于本发明教导所作的任何变型和改进，均应落入本发明的保持范围。 [0015] 本发明所述的湿法炼锌电积用Pb‑Ag‑Pr阳极板的成分为0.3 1%的Ag、0.05 0.1%~ ~的Pr，余量为Pb及不可避免的杂质。 [0016] 所述的湿法炼锌电积用Pb‑Ag‑Pr阳极板是以Pb‑Pr合金、Pb‑Ag合金和铅为原料浇铸得到。 [0017] 所述的Pb‑Pr合金的制备方法是将1#铅锭熔化后，将Pr锭用铝箔包裹后放入钟罩，压入熔化的铅液中，熔化后进行浇铸制备成Pb‑Pr中间合金。 [0018] 所述的Pb‑Pr合金的制备方法是将1#铅锭熔化后，升温至820 840℃，将Pr锭用铝~箔包裹后放入钟罩，压入熔化的铅液中，熔化时间4 6min，继续升温至840 860℃时，停止加~ ~ 热，待温度降至580 600℃时，进行浇铸制备成Pb‑Pr中间合金。 ~ [0019] 所述的Pb‑Ag合金是将1#铅锭熔化后，将Ag锭加入熔化的铅液中，熔化后进行浇铸制备成Pb‑Ag中间合金。 [0020] 所述的Pb‑Ag合金是将1#铅锭熔化后，升温至550 570℃，将Ag锭加入熔化的铅液~中，熔化时间8 12min，停止加热，温度降至500 520℃时，进行浇铸制备成Pb‑Ag中间合金。 ~ ~ [0021] 本发明所述的湿法炼锌电积用Pb‑Ag‑Pr阳极板的制备方法，是先将1#铅锭溶化后，升温至640 660℃时，将Pb‑Pr合金、Pb‑Ag合金加入到铅液中，待温度降至550 570℃时，~ ~进行浇铸，经轧制、横梁浇铸和焊接得到目标物湿法炼锌电积用Pb‑Ag‑Pr阳极板。 [0022] 所述的板面加工是在毛坯板室温时效60h后，从4个方向将毛坯板轧制，轧制道次为7次以上直至9mm为止，压制后的板面经室温时效24h后，再进行剪切、钻孔。 [0023] 所述的焊接是利用助燃气体O2与可燃气体C2H2将铜铅横梁与冲孔板焊接起来。 [0024] 下面以具体实施例对本发明做进一步说明：实施例1 制备Pb‑Pr合金：将1#铅锭加入中频炉熔化后，升温至820℃时，将Pr锭用铝箔包裹后放入钟罩，压入熔化的铅液中，熔化时间5min；继续升温至840℃时，停止加热，温度降至 580℃时，进行浇铸，制备成Pb‑Pr(10%)中间合金。 [0025] 制备Pb‑Ag合金：将1#铅锭加入中频炉熔化后，升温至550℃时，将Ag锭加入熔化的铅液中，熔化时间10min，停止加热，温度降至500℃时进行浇铸，制备成Pb‑Ag(20%)中间合金。 [0026] 1.2m2毛坯板制备：先将1#铅锭放入中频炉内，待铅熔化后，升温至640℃时，将Pb‑Pr合金、Pb‑Ag合金加入铅液中，待温度降至550℃时，进行浇铸，其中毛皮板浇铸模具预热至150℃。其成分为Pb‑Ag(0.5%)‑Pr(0.07%)，厚度为48mm。 [0027] 毛坯板室温时效60h后，从4个方向将毛皮板轧制，轧制道次为7次以上直至7mm为止；轧制后的板面经室温实效24h后，再进行剪切、钻孔。 [0028] 极板横梁浇铸：刷洗中间槽阳极板所用的“7字”型铜梁，去除表面油污后，在其表面镀锡，将镀锡铜梁置于模内，将350℃铅液浇入模具中，包裹镀锡铜梁形成铜铅横梁。利用助燃气体O2与可燃气体C2H2将铜铅横梁与冲孔板焊接起来。 [0029] 实施例2制备Pb‑Pr合金：将1#铅锭加入中频炉熔化后，升温至840℃时，将Pr锭用铝箔包裹后放入钟罩，压入熔化的铅液中，熔化时间5min；继续升温至860℃时，停止加热，温度降至 600℃时，进行浇铸，制备成Pb‑Pr(10%)中间合金。 [0030] 制备Pb‑Ag合金：将1#铅锭加入中频炉熔化后，升温至570℃时，将Ag锭加入熔化的铅液中，熔化时间10min，停止加热，温度降至520℃时进行浇铸，制备成Pb‑Ag(20%)中间合金。 [0031] 1.6m2毛坯板制备：先将1#铅锭放入中频炉内，待铅熔化后，升温至660℃时，将Pb‑Pr合金、Pb‑Ag合金加入铅液中，待温度降至570℃时，进行浇铸，其中毛皮板浇铸模具预热至170℃。其成分为Pb‑Ag(0.8%)‑Pr(0.1%)，厚度为50mm。 [0032] 毛坯板室温时效60h后，从4个方向将毛皮板轧制，轧制道次为7次以上直至9mm为止；轧制后的板面经室温实效24h后，再进行剪切、钻孔。 [0033] 极板横梁浇铸：刷洗边槽阳极板所用的“1字”型铜梁，去除表面油污后，在其表面镀锡，将镀锡铜梁置于模内，将350℃铅液浇入模具中，包裹镀锡铜梁形成铜铅横梁。利用助燃气体O2与可燃气体C2H2将铜铅横梁与冲孔板焊接起来。 |
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